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    如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：
    （1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （2）当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （3）试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S-ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）．

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    由机械能守恒定律可得：
    1
    2
    m
    v20
    =mgH，所以货物在B点的速度为V0=10m/s
    （1）货物从B到C做匀减速运动，
    加速度a=
    μmg
    m
    =6m/s2
    设到达C点速度为VC，则：
    v02-vC2=2aL，
    所以：VC=2 m/s
    落地点到C点的水平距离：S=VC
    2h
    g
    =0.6m
    （2）皮带速度    V皮=ω?R=4 m/s，
    同（1）的论证可知：货物先减速后匀速，从C点抛出的速度为VC′=4 m/s，
    落地点到C点的水平距离：S′=VC′
    2h
    g
    =1.2m
    （3）①皮带轮逆时针方向转动：
    无论角速度为多大，货物从B到C均做匀减速运动：在C点的速度为VC=2m/s，落地点到C点的水平距离S=0.6m
    ②皮带轮顺时针方向转动时：
    Ⅰ、0≤ω≤10 rad/s时，S=0.6m
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    Ⅱ、10＜ω＜50 rad/s时，S=ω?R
    2h
    g
    =0.06ω
    Ⅲ、50＜ω＜70 rad/s时，S=ω?R
    2h
    g
    =0.06ω
    Ⅳ、ω≥70 rad/s时，S=VC
    2h
    g
    =4.2m
    S-ω图象如图
    答：（1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离是0.6m；
    （2）当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离1.2m；
    （3）如上图
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：
    （1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （2）当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （3）试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S-ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段为斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的动摩因数μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底面的高度h=0.45m．货物从A点下滑，进入BC段时初速度v0=10m/s．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：
    （1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （2）当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （3）若皮带轮顺时方针方向转动，试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离s随皮带轮角速度ω变化关系．（只写结果，不写过程）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：
    （1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （2）当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：

    1.当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

    2.当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

    3.试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S—ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）

     

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    科目：高中物理 来源：2013届四川省古蔺县中学校高三第一次月考物理试卷（带解析） 题型：计算题

    （20分）如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：
    （1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
    （2）当皮带轮以角速度ω="20" rad/s顺时方针方向匀速转动时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；

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